1.1. La Paz

La bahía de La Paz se encuentra situada en el suroeste del golfo de California entre los paralelos 24° 45’ y 24° 15’ norte y los meridianos 110° 15’ y 110° 45’ oeste. Adicionalmente, la bahía constituye el cuerpo de agua más extenso en la costa oriental de la península de Baja California con una superficie aproximada de 1780 km2 y un perímetro costero de 200 km de longitud (^{Abitia-Cárdenas et al., 1994}). Entre sus características, posee una temperatura mínima superficial en la bahía de 20 °C en invierno-primavera y la máxima de 31 °C en verano (^{Espinoza y Rodríguez, 1987}). La Paz es un punto vacacional que cuenta con una amplia variedad de diversión y entretenimiento debido a sus espléndidas playas, islas y su inmensa variedad de especies animales y vegetales, lo que ha causado que sea la región perfecta para la práctica de turismo ecológico. En esta zona se encuentra ubicado el Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR), que pertenece al Instituto Politécnico Nacional, dedicado al estudio de este lugar, que fue utilizado para albergar equipo tecnológico de medición de parámetros.

1.2. San José del Cabo

San José del Cabo es una ciudad turística que se ubica en el extremo sur de la Península de Baja California entre los paralelos 23° 01’ y 23° 04’ norte y los meridianos 109° 50’ y 109° 58’ oeste, a 180 km de la ciudad de La Paz, capital del estado (^{Martínez y Díaz, 2011}). Al este de la ciudad se encuentra el Estero de San José, una reserva de la naturaleza con especies de aves, como colibríes, ibis y garzas (Figura 1).

Fuente: elaboración propia con base en ^{Google Maps (2019)}.

Figura 1 Localización de San José del Cabo y La Paz, Baja California Sur 

Entre las principales actividades que se realizan en la región están las caminatas artísticas, surf y buceo en alguna de sus maravillosas playas y el avistamiento de aves en el Estero de San José. En esta localidad, el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de los Cabos y la Zona Federal Marítimo Terrestre (^{ZOFEMAT, 2019}) proporcionaron apoyo en sus instalaciones, así como la ayuda de expertos en turismo que ayudaron a establecer las prioridades entre parámetros y factores en esta zona. La playa de Costa Azul fue elegida para realizar el estudio debido a que es considerada una de las mejores playas para la práctica de surf (^{Pérez et al., 2016}). ZOFEMAT cuenta con alrededor de seis módulos de vigilancia distribuidos en las diversas playas de San José; su principal trabajo es salvaguardar el área correspondiente a los 20 metros de distancia contigua al litoral marítimo.

2.1. Análisis de factores

Los factores de análisis son de gran relevancia para solucionar un problema y éstos a su vez constan de varios parámetros que definen su importancia. En este proyecto se consideran cuatro factores principales que los turistas toman en cuenta para visitar una playa, basados en las sugerencias emitidas por investigadores del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Los Cabos, que se enlistan a continuación.

F1: Recreación familiar

Los principales visitantes de playas son familias que tienen como prioridad divertirse en conjunto. Debido a lo anterior, este factor se enfoca en los turistas que buscan en una playa aquellas características necesarias para llevar a cabo las diversas actividades que fomentan la convivencia y recreación entre jóvenes, niños y adultos.

F2: Desahogo

En la actualidad, el estrés es un problema que afecta a la mayoría de las personas, por lo cual en diversas ocasiones los turistas deciden visitar una playa con el único objetivo de relajarse en un ambiente de serenidad. Este factor se enfoca en esta clase de turistas, los cuales tienen como prioridad la relajación.

F3: Seguridad

Uno de los principales factores que los turistas toman en cuenta para elegir un lugar para vacacionar es la seguridad, el cual es fundamental para garantizar la protección a los visitantes que desconocen la zona.

F4: Actividades acuáticas

Las actividades acuáticas son aquellas disciplinas en las que el deportista realiza una actividad física en el agua. Con base en lo anterior, este factor se enfoca principalmente en los turistas cuya prioridad principal es encontrar las condiciones ideales de una playa para llevar a cabo actividades como el surf, esquí acuático, kitesurf, entre otros más.

2.2. Análisis de parámetros

Existen diferentes parámetros de gran interés para el turista, que pueden categorizarse como físicos, biológicos o urbanos, los cuales definen las características del lugar al que se desea visitar (Tabla 1). En el análisis de preferencias y recomendaciones para la visita turística, los parámetros siempre están relacionados con los factores, toda vez que ellos definirán el nivel de importancia de cada uno de ellos. En este trabajo, los parámetros físicos son el conjunto de estudio, ya que pueden automatizarse para obtener información sobre ellos continuamente, y debido a que éstos varían constantemente dependiendo de las condiciones meteorológicas del lugar, se hace necesario su estudio para identificar la condición del sitio recreativo.

De igual forma, se establecen los niveles máximos o mínimos de cada parámetro que se deben presentar para obtener un nivel de seguridad y aceptación para el turista. En la Tabla 2 se presenta la clasificación de los parámetros con base en su rango óptimo, así como las tolerancias para su medición. Estos valores fueron obtenidos de otros trabajos de investigación especializados en turismo.

2.3. Evaluación difusa de parámetros

La lógica difusa ha sido desarrollada como una forma de evaluar variables con base en el enfoque del vaso medio lleno o medio vacío. Es decir, cuando algún parámetro tiende a evaluarse entre un estado falso o verdadero, el resultado será un valor dentro de un rango 0 a 1, lo cual significa que la variable puede tener un nivel de un estado u otro. Este enfoque es de gran importancia, ya que todos los parámetros presentan niveles diferentes y la lógica difusa permite transformar estos valores en rangos uniformes. Es importante subrayar que cada parámetro a analizar en este trabajo tiene un diferente rango de valores, por lo que es necesario normalizarlos para procesarlos en la misma escala de medición. Para llevar a cabo esto, se propone la evaluación mediante funciones difusas, que permitirán normalizar los niveles de cada parámetro en rangos de [0-1]. Las siguientes funciones difusas son definidas para cada parámetro, con base en los límites tolerables (a, b, c, d) establecidos en la Tabla 2.

2.4. Proceso Analítico Jerárquico (AHP)

El modelo AHP desarrollado en este proyecto se conforma principalmente de cuatro etapas. La primera consiste en la definición del objetivo; en este caso es seleccionar una playa adecuada. Posterior a esto, se puntualizan los factores principales, definidos por el tipo de actividad a realizar. Se identifican aquellos parámetros involucrados en dichas actividades que servirán de apoyo en el análisis del sitio de estudio. Después, se establecen criterios de importancia mediante la comparación y asignación de niveles de importancia entre parámetros y factores con base en la información proporcionada por el conjunto de expertos. Finalmente, se realiza el cálculo matemático para obtener los pesos correspondientes a cada parámetro y así obtener el índice final.

La asignación de pesos dirigida a algún tipo de parámetro no es una tarea clara y suelen asignarse en muchos de los casos de forma discrecional. El Proceso Analítico Jerárquico es una metodología propuesta por Thomas ^{Saaty (2008)}, que permite crear pesos con base en una asignación subjetiva de importancia entre objetos mediante una tabla de niveles de importancia (Tabla 3). En nuestro caso, permitirá fijar relaciones entre los parámetros de estudio de acuerdo con su impacto en cada factor turístico determinado. El proceso matemático empleado en este trabajo se muestra a continuación.

El primer paso de este método consiste en generar comparaciones entre elementos en donde se asigne un criterio de importancia entre ellos como sigue:

R: el elemento A es moderadamente más importante que el elemento B.

Después de seleccionar el criterio, se convierte a su valor numérico y se crea una matriz pareada (A= aij), cuyos niveles de importancia entre parámetros son comparados (wawb). Esta matriz es cuadrada, recíproca y positiva y se construye como se muestra a continuación:

Una vez elaborada la matriz, se procede a calcular lo que se denomina como eigenvector (^{Perron, 1907}), el cual ayudará a determinar los pesos. Éstos serán usados para crear el Índice de Evaluación de Costas (IEC). Con base en lo anterior, se requiere calcular la matriz cuadrada B de la siguiente manera:

Después, la sumatoria de las filas es determinada de acuerdo con:

Finalmente, la importancia de los pesos es obtenida normalizando el vector C_i, como se muestra en la siguiente fórmula:

Una consideración importante que ofrece el método AHP es medir el grado de consistencia de la matriz de comparaciones pareadas, esto es, cuando las asignaciones de importancia entre parámetros son coherentes. Si el grado de consistencia es aceptable, puede continuarse con el proceso de cálculo y si es inaceptable, se debe rehacer la matriz. Este grado puede calculase como:

Donde λ_max es el máximo eigenvalor de la matriz pareada, n es el tamaño de la matriz, RI es el índice de consistencia aleatoria y CR es el radio de consistencia. El valor de RI depende del número de elementos que se compara, tal y como se muestra en la Tabla 4.

El resultado obtenido por CR nos indica que si éste excede de 0.10, se tiene una matriz inconsistente. Por el contrario, si es menor o igual a 0.10, la matriz tiene un grado de consistencia aceptable.

2.5. Índice de Evaluación de Costas

El Índice de Evaluación de Costas (IAHP) es un valor difuso en un rango de [0-1], el cual se ve afectado directamente por el peso de cada parámetro, generando un puntaje que indica qué tan buena o mala es la evaluación de la playa. La siguiente fórmula describe la forma de calcular el índice:

Donde n es la cantidad de parámetros, μ_i (k) es el valor difuso obtenido de las ecuaciones definidas en la sección 3.1; k refiere al parámetro y W es la importancia del peso calculado por el método de AHP. Al reemplazar cada parámetro en la ecuación 11, se obtiene la siguiente expresión:

Donde t se refiere a la temperatura, o al oleaje, r a la radiación solar, h a la humedad y v a la velocidad del viento. Finalmente, un resultado cercano a 1 será más recomendable para el lugar y por el contrario, otro más próximo a 0 será menos recomendable.

3.1. Evaluación del sitio de estudio

El objetivo principal de este trabajo es evaluar diferentes playas, de acuerdo con alguna actividad de interés. Debido a que todas las playas tienen elementos diferentes que las hacen especiales en el país (en específico las ubicadas en Baja California Sur), se hace necesario definir un modelo que permita integrar esas diferencias. El Proceso de Jerarquía Analítica permite crear relaciones entre características del lugar acorde con un conjunto de preferencias identificadas por expertos en el área. Podemos citar como ejemplo las bahías de La Paz, reconocidas especialmente por su tranquilidad. Un indicador que priorice esta característica seguramente aportará un buen análisis en este sitio y similares y, por otra parte, descalificará playas de mar abierto, como es el caso de San José del Cabo, cuyo oleaje suele resultar peligroso para las actividades de natación.

Para la asignación de niveles de importancia entre factores y parámetros, un instrumento de evaluación fue elaborado para obtener la opinión de turistas en los sitios de estudio (anexo A). Dicho instrumento consistió en una encuesta, la cual fue elaborada con apoyo del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Los Cabos y avalada por el personal de la Zona Federal Marítimo Terrestre (^{ZOFEMAT, 2019}). Ambas instituciones acordaron estudiar dos preferencias turísticas de gran interés en la zona: turismo en un ambiente familiar (a) y actividades para surf (b).

ZOFEMAT encuestó a 50 personas en la localidad del Costa Azul (perfil de surf), mientras que estudiantes del ITES a otros 50 turistas en la Bahía de La Paz (Perfil familiar). Los promedios correspondientes obtenidos por factor, así como por comparación entre parámetros conforme con el factor preponderante, fueron utilizados para construir las matrices pareadas. En este caso los resultados fueron redondeados para obtener los niveles de importancia definidos en la Tabla 3. Un detalle a observar es que tanto las instituciones como las encuestas coincidieron en que la seguridad es primordial en cualquier aspecto para el turista. Sin embargo, se entiende que los surfistas tienen experiencia en nado a mar abierto, por lo que este factor se relaja un poco, derivando en una mayor relevancia una ubicación que permita la actividad de surf dentro de un radio de seguridad. Asimismo, se compararon los resultados obtenidos con el trabajo propuesto por ^{Phillips y House (2009)}, en donde se realiza un estudio con 50 parámetros involucrados en el análisis de playas turísticas. Al analizar un promedio de los pesos asignados a parámetros involucrados en los factores de estudio, se cumple con un orden de importancia similar a los considerados en este trabajo. Las relaciones de comparación (R) fueron expresadas en un lenguaje coloquial para posteriormente ser traducidas al lenguaje matemático respectivo del AHP. En el caso de una comparación para ambientes familiares, ejemplificamos las siguientes comparaciones:

R1: La seguridad es moderadamente más importante que la recreación familiar.

R2: La recreación familiar es fuertemente más importante que el desahogo familiar.

Para el caso de actividades de surf, se plantean las mismas comparaciones con los siguientes criterios:

R3: La seguridad es extremadamente más importante que la recreación familiar.

R4: El deshago familiar es fuertemente más importante que la recreación familiar.

Para el caso de las reglas 1 y 2, tenemos que la escala de importancias nos marca un valor de 3 en el nivel moderado y un valor de 4 en el nivel fuertemente importante. Sin embargo, al realizar la misma comparación con enfoque en las actividades de surf, se obtiene en la regla 3 un valor de 8, lo cual nos indica que es extremadamente más importante. Asimismo, la regla 4, que tiene un valor correspondiente a 5, nos indica que es fuertemente más importante. Estos valores son ingresados en la matriz de comparaciones que se muestra en la Tabla 5. El resto del conjunto de comparaciones puede elaborarse siguiendo el mismo proceso. Las Tablas 5 y 6 muestran las relaciones definidas para los dos tipos de ambientes, cuyos valores almacenados corresponden a los niveles de importancia asignados entre factores.

En una segunda etapa, se generan comparaciones con base en el parámetro contra el factor de importancia (10 comparaciones en cada caso). Las Tablas 7, 8, 9 y 10 tienen las matrices pareadas resultantes de las comparaciones realizadas para cada parámetro conforme con el ambiente familiar y actividades de surf. Asimismo, en cada tabla se calculan los pesos mediante el método de normalización y eigenvector. El cálculo de los radios de consistencia de las matrices nos indican el nivel de consistencia de nuestras relaciones definidas en cada caso.

Para obtener los pesos finales de cada parámetro, es necesario combinar todos los resultados obtenidos mediante la multiplicación de los pesos obtenidos para cada factor, por los pesos individuales de cada parámetro y determinados por cada factor. Las Tablas 11 y 12 muestran los valores finales obtenidos por el método de AHP.

Finalmente, las ecuaciones finales se pueden describir con las siguientes expresiones:

En donde los términos f y s corresponden al ambiente familiar y surf respectivamente. La ecuación 13 será utilizada para evaluar playas cuando el determinante sea tener actividades familiares, por lo que playas tranquilas serán mejor evaluadas. La ecuación 14 se empleará cuando el enfoque sea para realizar actividades de surf, y en este caso las playas de mayor oleaje serán mejor evaluadas. La idea principal es que el turista elija su preferencia y de acuerdo con ello, el indicador correspondiente evaluará qué playa es recomendada de acuerdo con su interés. La Figura 2 muestra el árbol de jerarquías y los pesos calculados para el cálculo del IAHP_f.

Fuente: elaboración propia.

Figura 2 Pesos optimizados de los factores y parámetros utilizados para el cálculo del Índice de Evaluación de Costas (IAHP) 

3.2. Adquisición de datos

Los parámetros de estudio como la temperatura, radiación solar, velocidad del viento y humedad fueron medidos mediante una estación meteorológica Vantage Vue inalámbrica, la cual consta de varios sensores como un anemómetro, capaz de registrar velocidades de viento desde 3 km/hr hasta 290 km/hr, un colector de lluvia, un sensor de temperatura con rango de medición de -40 °C a 65 °C, un medidor de humedad relativa y un sensor de radiación. El montaje de la estación se realizó en las instalaciones del ZOFEMAT y del CICIMAR, que se encuentran ubicadas en San José del Cabo y La Paz respectivamente. Para la extracción de mediciones de oleaje se emplearon bases de datos proporcionadas por el sitio ^{Windfinder (2019)}, la cuales tienen una frecuencia de medición de 15 minutos y están disponibles públicamente. Aunque el monitoreo es continuo y automatizado, es necesario analizar un periodo corto para poder observar a detalle el comportamiento de los parámetros y la operación del modelo propuesto. Debido a la sobrecarga de información, 10 días de información fueron evaluadas durante el periodo 2 de junio-12 de junio del 2019 en las playas de La Paz y San José del Cabo, en Baja California Sur. La frecuencia de muestreo se ajustó a 15 minutos por medición durante el periodo, con lo cual se obtuvieron 96 muestras diarias y un total de 1056 muestras por cada parámetro. Esta frecuencia permite observar con precisión el comportamiento de cada parámetro durante el día y a su vez observar momentos ideales durante el día para visita de playa o, por el contrario, qué periodo muestra situaciones no recomendadas.

La Gráfica 1 muestra el comportamiento de cada parámetro, así como los límites permitidos (Tabla 2). Se pueden apreciar los diferentes comportamientos de los parámetros para cada litoral, en donde la mayoría de éstos sobrepasan los límites óptimos establecidos para cada uno. No obstante, en la sección de oleaje es evidente la gran diferencia entre la ciudad de La Paz y San José del Cabo. Esto se debe principalmente a que las playas de San José tienen la característica de mar abierto, razón por la cual el oleaje es mayor y por consiguiente no recomendables para actividades de natación.

Fuente: elaboración propia con base en datos recolectados durante las prácticas de campo.

Gráfica 1 Mediciones de cada parámetro (del 2 al 12 de junio de 2019), pertenecientes a las costas de La Paz y Costa Azul de San José del Cabo 

3.3. Índice de Evaluación de Costas (IAHP)

El análisis de los sitios de estudio con base en el Índice de Evaluación de Costas (IAHP) se realiza empleando las ecuaciones 13 y 14 y tomando en cuenta los pesos obtenidos en las Tablas 13 y 14. Como entrada, se utilizan las funciones de membresía establecidas en las ecuaciones 1-5. En la literatura, es posible encontrar trabajos similares que permitan obtener evaluaciones de playas y que servirán de base para comparar los resultados obtenidos en el presente trabajo.

El trabajo propuesto por ^{Troyo et al. (2018)} utiliza un Índice de Evaluación de Costas Estadístico (IECE), el cual es utilizado para calificar 10 parámetros que interfieren en los servicios relacionados con el avistamiento de la ballena azul y hacer un promedio de éstos para obtener un valor entre 0 y 1, correspondiente a una mala o buena evaluación respectivamente. Debido a esto, será utilizado para realizar la validación mediante una comparación con nuestro modelo propuesto. En las Gráficas 2 y 3 se muestran los resultados de las evaluaciones de las costas de La Paz y San José del Cabo para los casos de recreación familiar y actividades acuáticas.

Fuente: elaboración propia con base en los resultados obtenidos

Gráfica 2 Resultados del Índice de Evaluación de Costas (IAHP) en la bahía de La Paz para la recreación familiar (a) y práctica de surf (b) 

Fuente: elaboración propia con base en los resultados obtenidos.

Gráfica 3 Resultados del Índice de Evaluación de Costas (IAHP) en Costa Azul para la recreación familiar (a) y práctica de surf (b) 

Al analizar el caso de las playas ubicadas en La Paz empleando ambos índices, podemos observar que éstos muestran diferentes comportamientos en las dos actividades, lo cual se justifica debido a los intereses y prioridades sugeridos en el modelo AHP. En vista de que la bahía de La Paz presenta bajo oleaje y que el índice para recreación familiar prioriza este parámetro, se puede observar una mejor evaluación en la Gráfica 2 (a), con un resultado promedio de 0.58 contra 0.49 obtenido al realizar las mismas evaluaciones con el índice IECE. La diferencia de resultados deriva de la falta de priorización en el modelo, debido a que el IECE calcula el promedio de todos los parámetros, otorgando el mismo nivel de importancia para todo el conjunto en general. Por otra parte, el análisis de la bahía de La Paz que tiene como preferencia la actividad de surf -Gráfica 2 (b)-, muestra una clara evaluación negativa con un IAHP promedio de 0.26 y un IECE de 0.29. Esto se puede explicar debido a la falta de oleaje que ahora es un factor negativo para algún turista interesado en surfear. Como se observa en la ecuación 14, este parámetro es importante para la actividad al tener el mayor peso; por consiguiente, restará de la ecuación en mayor medida, razón por la cual obtiene valores más bajos que el IECE.

Al realizar el mismo tipo de evaluación en la ciudad de San José del Cabo, se observa un cambio considerable respecto a la evaluación de las dos actividades. Para la recreación familiar -Gráfica 3 (a)-, se obtiene un valor promedio del IAHP de 0.22 contra 0.34 del IECE, esto se debe a que la playa de San José es mar abierto, por lo cual el oleaje presente es mayor. Este parámetro es considerado de mayor peso para esta actividad y resulta ser contraproducente en la evaluación, de manera contraria a la evaluación realizada en la playa de La Paz.

En la Gráfica 3 (b) se muestran los valores obtenidos para la actividad de surf, donde el IAHP muestra un promedio de 0.72, una mejor evaluación respecto a lo obtenido en la bahía de La Paz. Lo anterior sucede debido a que la playa de San José presenta mediciones más altas en el oleaje y la velocidad del viento, que son los parámetros de mayor peso para esta actividad. Por otro lado, el promedio obtenido por el IECE es de 0.54.

Es importante remarcar que la diferencia entre modelos radica en que el índice IECE, al ser un método estadístico, realiza únicamente promedios, lo cual permite compensar el resultado de parámetros peor evaluados con aquellos que obtengan una mejor puntuación. En contraste, el índice IAHP permite asignar prioridades a cada factor y parámetros, los pesos se calculan según la actividad de interés, que generan un mayor desplazamiento de los resultados hacia los estados de excelente o malo, generando una evaluación más realista sobre las condiciones que presente cada playa. Con base en lo anterior, podemos deducir que la bahía de La Paz muestra mejores condiciones para actividades familiares, mientras que las playas de San José del Cabo son mejores para realizar actividades de surf. Esto se puede corroborar, toda vez que la zona de San José es mayormente mar abierto y las zonas para nadar están restringidas, cuyo único indicador es una bandera roja en el sitio. De la misma manera, La Paz, al ser bahía, se protege del alto oleaje con una playa que se extiende considerablemente varios metros mar adentro, permitiendo tener uno de los mejores lugares para nadar y en donde Bahía Balandra, Pichilingue y el Tesoro son los mejores destinos turísticos de la zona.

De acuerdo con la literatura, aquellos trabajos que analizan características de playa permiten obtener información relevante con respecto en esta temática. Las propuestas de ^{Ergin et al. (2004)} y ^{Ergin et al. (2010)} permiten evaluar una costa mediante el tipo de vista, indican si algún edificio introduce elementos desagradables o un azul turquesa mejora el paisaje. Asimismo, ^{Ariza et al. (2010)} y ^{Espejel et al. (2007)} aportan otro tipo de análisis a través de la incorporación de variantes como encuestas check list, mediante las cuales se toman en consideración otros parámetros y factores como la contaminación, la infraestructura, el tipo de arena, entre otros. Sin embargo, estos parámetros son evaluados muy espaciadamente, por lo que su análisis no requiere de un sistema automatizado. Una de las aportaciones de este trabajo es la incorporación de parámetros que pueden monitorearse continuamente y que permiten identificar el estado de la playa en cualquier momento. El análisis de costas fue pensado para analizarse con parámetros cambiantes, ya que el oleaje, viento, humedad, radiación solar y temperatura cambian en todo momento y esto afecta considerablemente el interés por asistir una playa (si hay nubosidad, lluvia, si hace frío, existe alto oleaje o alta radiación UV). Esto permitirá implementar sistemas de monitoreo continuo que permitan a los turistas consultar el estado de una playa dependiendo del clima y características del lugar y poder elegir el lugar de mejor conveniencia para su estancia.